《张丹海《简明大学物理》26功动能动能定理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《张丹海《简明大学物理》26功动能动能定理（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回一、 功和功率设f表示作用于某一物体上的恒力,r表示物体的位移 ,为力与位移之间的夹角。则恒力对物体的功为W= f r cosfr功是标量，功的正负由决定: 当0 90时,cos 0, W0, 即力对物体作正功。 当=90时,cos=0, W=0, 即力对物体不作功。 当 90180时,cos0 , W0 ,力对物体作负功, 或者说物体克服该力作了功。或1 恒力的功2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回2 变力做功 微元分析法：取微元过程以直代曲以恒代变再求和ABo元功：2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力
2、学下页上页帮助返回直角坐标系：总功：自然坐标系2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回3 合力的功等于各个分力功的代数和。SI单位中，功的单位是焦耳，符号为J ,1J=1Nm4 功率力f的功率SI单位中，功率的单位是瓦特，符号为W ,1W=1Js-12-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回例2-6 如图所示，一质量为20kg的物体由A点沿圆形轨道下滑， 到达B点时的速度值为40ms-1 ，从B点开始，物体在水平向右 的拉力的作用下沿地面水平向右运动到80m处的C点而停止. 求：(1)在运动全过程中法向力对物体做的功；(2)在水平运动时拉力和摩擦力对物体做
3、的功；(3)在水平运动时合外力对物体做的功.解 （1）在ABC的运动全过程中， 圆轨道及水平地面对物体的支持力均 为法向力，而法向力与物体的位移处 处垂直，所以在运动的全过程，法向 力的功为零。 2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回(2) 在BC段上拉力与位移方向一致， 拉力的功为 在BC段上物体作匀减速运动，其加速度为由牛顿第二定律其方向与运动方向相反，2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回所以摩擦力对物体做负功，其值为（3）在BC段，由于重力G与支持力N均与位移方向垂直， 其对物体做的功均为零，所以在BC段所有外力对物体做 的总功为负号表示物体
4、对外做功 .2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回例2-7 倔强系数为k的轻弹簧的一端系在A点(如图)，另一端与 质量为m的物体相连，物体靠在半径为R的光滑圆柱体表面上， 弹簧原长为AB，在变力f作用下，物体极缓慢地沿圆柱表面从 位置B移动到C，如果力f的方向处处与图中圆面相切，试求变 力f对物体所做的功. 解 选物体为研究对象，受力分析如图 物体受四个力：重力 ，支持力 ，弹 簧拉力 和外力f。因物体极缓慢运动，所以物 体处于平衡状态，四个力的合力为零。2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回则有设物体有一微小位移 ，此时f所做元功 在从B到C的全过
5、程中，变力f对物体做的总功为2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回二、动能 质点的动能定理若物体在变力f作用下沿曲线运动， 由功的定义，外力对物体做的元功外力对物体做的总功2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回合外力对物体所做的功等于物体动能的增量，这就是 质点的动能定理。注意：（1）动能是相对量，与参考系有关。（2）动能定理只能在惯性系中成立。（3）功是过程量，动能是状态量。2-6 功 动能 动能定理第二章 质点动力学下页上页帮助返回三、质点系的动能定理若研究对象是质点系，则研究对象所受的力就不只 是外力，还有质点间相互作用的内力。质点系的总动能的增量在数值上等于所有外力做的 功与所有内力做的功的代数和。注意：由于作用力与反作用力的功并非等值异号（如地雷爆炸时 的各碎片的动能都是由内力做正功产生），其总和并不为 零。
